汽车动力装置的控制方法、系统、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法、系统、装置及存储介质，其中，上述方法包括如下步骤：获取整车的当前需求总功率以及储能装置的当前荷电状态；根据整车的当前需求总功率、储能装置的当前荷电状态将燃料电池的输出功率设置为目标输出功率；根据燃料电池的目标输出功率以及整车的当前需求总功率确定储能装置的输出功率。本发明专利技术的增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法、系统、装置及存储介质，该控制方法可以根据燃料电池的输出功率以及整车的需求总功率确定储能装置的输出功率，从而使得储能装置处于被动输出状态，因而储能装置可以处于浅充浅放的工作状态，与传统的深充深放状态相比，延长了储能装置的寿命。

Control method, system, device and storage medium for automobile power plant

The invention provides a control method, a system, a device and a storage medium for an incremental fuel cell vehicle power device, wherein the method comprises the following steps: obtaining the total current demand power of the vehicle and the current charging state of the energy storage device; and according to the total current demand power of the vehicle and the current load of the energy storage device. The output power of the fuel cell is set as the target output power in the electric state, and the output power of the energy storage device is determined according to the target output power of the fuel cell and the current total power demand of the vehicle. The control method, system, device and storage medium of the power device of the fuel cell vehicle with the added formula of the present invention can determine the output power of the energy storage device according to the output power of the fuel cell and the total power required by the vehicle, so that the energy storage device is in the passive output state, and the energy storage device can be used. In the shallow charge and shallow discharge state, compared with the traditional deep charge and shallow discharge state, the life of the energy storage device is prolonged.

【技术实现步骤摘要】
汽车动力装置的控制方法、系统、装置及存储介质
本专利技术涉及新能源汽车
，特别是涉及一种增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法、系统、装置及存储介质。
技术介绍
纯电动汽车一般以动力电池为单一的动力源，结构简单，系统效率高，近年来得到快速发展。但是传统的动力电池的能量密度仍然较低，纯电动汽车续驶里程一般较短，很难达到传统内燃机汽车的续航水平。同时纯电动汽车充电速度较慢，给其使用带来了很大的不便。氢氧质子交换膜燃料电池是一种直接将化学能转化为电能的电化学装置，具有效率高、零排放等优点，传统的燃料电池轿车车型大部分都是全功率型燃料电池轿车，即燃料电池的输出功率占整车功率的大部分。在这种构型中，燃料电池需要比较大的功率，因此成本较高；同时燃料电池输出功率随着车辆工况变化而剧烈变化，燃料电池由于动态变载而容易造成性能衰退。这两点严重制约了燃料电池汽车在乘用车领域的发展。为了增加纯电动汽车的续驶里程，在纯电动基础上增加小功率的燃料电池增程器，是一种可行的技术方案。但传统的燃料电池增程器均通过动力电池的荷电状态(SOC，StateofCharge)控制燃料电池在几个固定功率点之间进行切换，由于上述控制方案中，燃料电池的输出功率变化较大，动力电池处于深充深放的工作状态，因而燃料电池和动力电池的使用寿命较短，经济性较差。同时，在上述方案中燃料电池增程器功率和动力电池容量大小仅根据经验确定，可靠性及准确性较差。
技术实现思路
鉴于现有技术的现状，本专利技术的目的在于提供一种增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法、系统、装置及存储介质，能够延长燃料电池和储能装置的使用寿命。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法，包括如下步骤：获取整车的当前需求总功率以及储能装置的当前荷电状态；根据所述整车的当前需求总功率、所述储能装置的当前荷电状态将所述燃料电池的输出功率设置为目标输出功率；根据所述燃料电池的目标输出功率以及所述整车的当前需求总功率确定所述储能装置的输出功率。在其中一个实施例中，所述方法包括如下步骤：当所述储能装置的当前荷电状态大于或等于第一预设阈值时，控制所述燃料电池的输出的目标输出功率为0，控制所述储能装置输出所述整车的当前需求总功率。在其中一个实施例中，所述方法包括如下步骤：获取整车的需求总功率平均值；当所述储能装置的当前荷电状态小于所述第一预设阈值时，控制所述燃料电池输出的目标输出功率小于或等于所述整车的需求总功率平均值，其中，所述燃料电池输出的目标输出功率大于零。在其中一个实施例中，所述的控制所述燃料电池输出的目标输出功率小于或等于所述整车的需求总功率平均值的步骤，还包括：当所述储能装置的当前荷电状态大于或等于第二预设阈值，且所述储能装置的当前荷电状态小于所述第一预设阈值，控制所述燃料电池输出的目标输出功率小于所述整车的需求总功率平均值；其中，所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值。在其中一个实施例中，所述的控制所述燃料电池输出的目标输出功率小于或等于所述整车的需求总功率平均值的步骤，还包括：当所述储能装置的当前荷电状态小于所述第二预设阈值，且所述储能装置的当前荷电状态大于或等于第三预设阈值时，控制所述燃料电池输出的目标输出功率等于所述整车的需求总功率平均值；其中，所述第三预设阈值小于所述第二预设阈值。在其中一个实施例中，所述方法还包括如下步骤：当所述储能装置的当前荷电状态小于所述第三预设阈值时，根据所述储能装置的当前荷电状态和所述第三预设阈值计算获得附加功率；根据所述附加功率和所述整车的当前需求总功率获得所述燃料电池的目标输出功率，并控制所述燃料电池的输出功率为所述目标输出功率。在其中一个实施例中，所述方法还包括如下步骤：当所述整车的当前需求总功率为0且所述储能装置的当前荷电状态小于或等于第三预设阈值时，控制所述燃料电池向所述储能装置充电，或通过外接电源对所述储能装置充电。同时，本专利技术提供了一种增程式燃料电池汽车动力装置的控制系统，包括：状态获取模块，用于获取整车的当前需求总功率以及储能装置的当前荷电状态；第一功率调节模块，用于根据所述整车的当前需求总功率、所述储能装置的当前荷电状态将所述燃料电池的输出功率设置为目标输出功率；第二功率调节模块，用于根据所述燃料电池的目标输出功率以及所述需求总功率确定所述储能装置的输出功率，使所述储能装置处于被动输出状态。同时，本专利技术还提供了一种增程式燃料电池汽车动力装置的控制装置，包括处理器和用于存储计算机程序的存储器，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述任一项所述的方法的步骤。此外，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现上述任一项所述的方法的步骤。本专利技术的有益效果是：本专利技术的增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法、系统、装置及存储介质，可以使得燃料电池的输出功率处于预设功率范围内，因此燃料电池可以工作在相对稳定的工作点，从而避免了燃料电池的剧烈动态变载，从而可以延长燃料电池的寿命。同时，该控制方法可以根据燃料电池的输出功率以及整车的需求总功率确定储能装置的输出功率，从而使得储能装置处于被动输出状态，因而储能装置可以处于浅充浅放的工作状态，与传统的深充深放状态相比，延长了储能装置的寿命。附图说明图1为本专利技术中增程式燃料电池汽车动力装置一实施例的示意图；图2为图1中的动力装置在CD模式下的能量流向示意图；图3为图1中的动力装置在CS模式或Blended模式下的能量流向示意图；图4为图1中的动力装置在停车充电时的能量流向示意图；图5为图1中的动力装置的储能装置及燃料电池一实施例的能源消耗曲线图；图6为本专利技术的增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法一实施例的流程图；图7为本专利技术的增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法另一实施例的流程图；图8为本专利技术的增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法又一实施例的流程图；图9为本专利技术的控制方法中动力装置的选型优化方法一实施例的流程图；图10为本专利技术的增程式燃料电池汽车动力装置的控制系统一实施例的结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的技术方案更加清楚，以下结合附图，对本专利技术的增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法、系统、装置及存储介质作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术并不用于限定本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1所示，本申请实施例中的增程式燃料电池汽车动力装置100包括储能装置101、电池管理装置107、燃料电池105、燃料电池控制器108、电压变换器106、电机控制器103、整车控制器109以及驱动电机104。其中，储能装置101通过功率总线102连接至电机控制器103，电机控制器103电连接驱动电机104，用于控制驱动电机104的运行。驱动电机104能够将电能转化为机械能，通过驱动电机104的输出转矩驱动车辆行驶。本实施例中，储能装置101可以由锂离子动力电池、超级电容中的一种或两种组成。储能装置101具有外部充电接口，从而可以通过外接电源对该储能装置101进行充电。电池管理装置107的一端连接该储能装置101，电池管理装置107的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：获取整车的当前需求总功率以及储能装置的当前荷电状态；根据所述整车的当前需求总功率、所述储能装置的当前荷电状态将所述燃料电池的输出功率设置为目标输出功率；根据所述燃料电池的目标输出功率以及所述整车的当前需求总功率确定所述储能装置的输出功率。

【技术特征摘要】
1.一种增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：获取整车的当前需求总功率以及储能装置的当前荷电状态；根据所述整车的当前需求总功率、所述储能装置的当前荷电状态将所述燃料电池的输出功率设置为目标输出功率；根据所述燃料电池的目标输出功率以及所述整车的当前需求总功率确定所述储能装置的输出功率。2.根据权利要求1所述的增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：当所述储能装置的当前荷电状态大于或等于第一预设阈值时，控制所述燃料电池的输出的目标输出功率为0，控制所述储能装置输出所述整车的当前需求总功率。3.根据权利要求2所述的增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：获取整车的需求总功率平均值；当所述储能装置的当前荷电状态小于所述第一预设阈值时，控制所述燃料电池输出的目标输出功率小于或等于所述整车的需求总功率平均值，其中，所述燃料电池输出的目标输出功率大于零。4.根据权利要求3所述的增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法，其特征在于，所述的控制所述燃料电池输出的目标输出功率小于或等于所述整车的需求总功率平均值的步骤，还包括：当所述储能装置的当前荷电状态大于或等于第二预设阈值，且所述储能装置的当前荷电状态小于所述第一预设阈值，控制所述燃料电池输出的目标输出功率小于所述整车的需求总功率平均值；其中，所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值。5.根据权利要求4所述的增程式燃料电池汽车动力装置的控制方法，其特征在于，所述的控制所述燃料电池输出的目标输出功率小于或等于所述整车的需求总功率平均值的步骤，还包括：当所述储能装置的当前荷电状态小于所述第二预设阈值，且所述储能装置的当前荷电状...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建秋，江宏亮，徐梁飞，欧阳明高，方川，程思亮，洪坡，胡尊严，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11